Автомеханический лицей
Санкт-Петербург
ПЛАН УРОКА НА ТЕМУ:
«Нарезание резьбы»
Мастер п/о
Иванова В.Я.
Цель урока:
Научить учащихся приёмам нарезания резьбы метчиком и плашкой вручную.
- сформировать умения и развить навыки работы с метчиком и плашкой.
Воспитать чувство коллективизма, правильное отношение к учебе, самостоятельность, уважение, аккуратность, бережное отношение к инструментам и материалам.
I. Организационная часть, вступительная часть:
1) Проверка отсутствующих, назначение дежурных, наличие учебных принадлежностей (тетради, учебника, ручки, карандаша, линейки, стиралки).
II. Повторение пройденного материала.(стр. 79-83 )
Вопросы: (стр.83- вопросы).
Какие металлы вы знаете?
Какими свойствами обладают различные металлы?
Какие изделия делают из металлов?
III. Основная часть:
1)Изложение программного материала (в виде лекции).
Многие детали машин, строительных конструкций скрепляют между собой при помощи резьбовых соединений. В резьбовых соединениях применяются:
Болт- цилиндрический стержень с головкой на одном конце и с резьбой на другом.;
Шпилька- цилиндрический стержень с резьбой на обеих концах;
Винт- цилиндрический стержень с резьбой для ввинчивания в одну из соединяемых деталей (приложение рис. 61 (плакат или эскиз на доске)).
Резьба - это выступы на поверхности винтов и гаек, расположенные по винтовой линии. Резьба бывает двух видов: наружная и внутренняя.
Эти виды резьбы изготавливают на станках и ручным способом. В зависимости от направления подъёма направления подъёма витков на цилиндрической поверхности винтовая линия (т. е. резьба) может быть правой и левой. В машиностроении чаще применяют правые резьбы.
Плашки - применяют для нарезания наружной резьбы.
Метчики - применяют для нарезания внутренней резьбы.
К этим инструмента прилагаются держатели (вспомогатели).
Показывая инструмент (на плакатах) назвать: конструкцию, основные элементы, главные углы и комплект (по плакатам).
Основные элементы резьбы:
Профиль резьбы рассматривается в сечении, проходящем через ось болта или гайки
Нитки (витком) называется часть резьбы, образуемой при одном полном обороте профиля.
Угол профиля φ - угол между боковыми сторонами (гранями) профиля резьбы, измеряемой в плоскости, проходящей через ось болта(в метрической 60˚, а в дюймовой 55˚).
Шаг резьбы Р - расстояние между параллельными сторонами или вершинами двух рядом лежащих витков, измеренное вдоль оси резьбы (в метрической в мм., в дюймовой число витков)
Высота профиля (глубина резьбы) Н1 – расстояние от вершины резьбы до основания профиля, измеряемое перпендикулярно к оси болта.
Наружный диметр резьбы d – диаметр цилиндра описанного около резьбовой поверхности (у болтов по вершинам профиля резьбы, у гаек – по впадинам).
Внутренний диаметр d1 – диаметр цилиндра, вписанного в резьбовую поверхность (измеряется у болтов по впадинам, у гаек – по вершинам резьбы).
Средний диаметр d2 – диаметр цилиндра с соостного с резьбой, образующие которого делятся боковыми сторонами профиля на равные отрезки.
Профили резьб (на плакате):
Цилиндрическая – треугольная;
Коническая – треугольная;
Прямоугольная;
Трапецеидальная;
Упорная;
Круглая;
Однозаходная (Применяют для надежного соединения) и многозаходная (используют для передачи движения).
Типы резьб (на плакате):
Метрическая;
Дюймовая;
Трубная;
Цилиндрическая.
Задание: Назовите основные элементы резьбы по рис.
Последовательность выполнения наружной резьбы:
1) Необходимо определить диаметр стержня по таблице (стр.).
2) Заготовку закрепить в тисках вертикально с выступом 20- 25мм.
3) Снимаем фаску на конце стержня с помощью напильника.
Вопрос: Какие правила техники безопасности нужно учитывать при работе с напильником?
4) Плашку накладывают на верхний конец стержня и с небольшим нажимом без перекосов вращают.
5) Вращать плашкодержатель 1- 2 оборота по часовой стрелке и 0,5 оборота - против часовой.
6) После нарезания нескольких витков стержень смазать маслом.
Последовательность выполнения внутренней резьбы:
- Определить диаметр отверстия по таблице (стр.), для точности просверлить на токарном станке по металлу.
- Предварительно смазывать метчик машинным маслом.
- Без перекосов поместить в отверстие.
- Плавно вращать, делая 1- 2 оборота по часовой стрелке, пол оборота - против часовой стрелки.
Возможные дефекты при нарезании резьбы:
Рваная нарезка (отсутствие смазки);
Резьбы неполного профиля (несоответствие диаметра стержня и отверстия);
Поломка метчика или плашки (диаметр отверстия меньше нормы или стержня больше нормы).
IV. Практическая работа.
Выполнение заданий:
1. Произвести нарезание резьбы на стержне.
2. Произвести нарезание резьбы метчиком.
V. Заключительная часть.
Итог урока. Оценка практической работы учащихся.
Уборка мастерской.
Применение ТСО: доска, плакаты, изготовленный образец (деталь или изделие).
Литература:
1 Учебник 7-го класса, В.Д.Симоненко, 2007 год.
2 Поурочные планы по учебнику 7класс под редакцией В.Д.Симоненко (Волгоград 2006г.).
Резьбы на деталях получают нарезанием на сверлильных, резьбонарезных и токарных станках, а также и накатыванием, т. е. методом пластических деформаций. Инструментом для накатывания резьбы служат накатные плашки, накатные ролики и накатные головки. Иногда резьбу нарезают вручную.
Внутреннюю резьбу нарезают метчиками, наружную - плашками, прогонками и другими инструментами.
Метчики по назначению делят на ручные, машинно-ручные и машинные; в зависимости от профиля нарезаемой резьбы - на три типа: для метрической, дюймовой и трубной резьб; по конструкции - на цельные, сборные (регулируемые и самовыключающиеся) и специальные.
Метчик (рис. 261, а) состоит из двух основных частей: рабочей и хвостовой.
Рабочая часть представляет собой винт с несколькими продольными прямыми или винтовыми канавками. В метчиках для вязких металлов на заборной части имеется скос 6-10° в направлении, обратном направлению резьбы: при правой резьбе скос левый, при левой - правый скос. Это улучшает отвод стружки.
Рабочая часть метчика служит для нарезания резьбы. Метчики с винтовыми канавками применяют для нарезания точных резьб.
Рабочая часть метчика состоит из заборной и калибрующей частей.
Заборная (или режущая) часть обычно делается в виде конуса, она производит основную работу при нарезании резьбы.
Калибрующая (направляющая) часть - резьбовая часть метчика, смежная с заборной частью. Она направляет метчик в отверстие и калибрует нарезаемое отверстие.
Хвостовик-стержень служит для закрепления метчика в патроне или удержания его в воротке (при наличии квадрата) во время работы.
Канавки представляют собой углубления между режущими зубьями (перьями), получающимися путем удаления части металла. Эти канавки служат для образования режущих кромок и размещения стружки при нарезании резьбы. Профиль канавки образуется передней поверхностью, по которой сходит стружка, и задней поверхностью, служащей для уменьшения трения перьев метчика о стенки нарезаемого отверстия.
Резьбовые части метчика, ограниченные канавками, называются режущими перьями (рис. 261, б). Режущие перья (зубья) имеют форму клина.
Главными углами режущих перьев метчика (рис. 261, в) являются: передний γ, задний а, угол заостренияβ и угол резания δ. Эти углы у заборной и калибрующей частей разные.
Для стали средней твердости передний угол γ = 8÷10°, для твердой стали γ = 5°, для бронзы и чугуна γ = 0÷5°. Задний угол α = 6÷8° для ручных и α = 10° - для остальных метчиков.
Режущими кромками метчика называются кромки на режущих перьях метчика, образованные пересечением передних поверхностей канавки с затылочными поверхностями рабочей части.
Сердцевина - это внутренняя часть тела метчика, измеряемая по диаметру окружности, касательной ко дну канавок метчика. Метчики для нарезания резьбы в нержавеющих сталях имеют более массивную (толстую) сердцевину.
Канавки у метчиков обычно делают прямые, так как они проще в изготовлении. Однако для улучшения условий резания и получения точных резьб применяются метчики не с прямыми, а с винтовыми спиральными канавками (рис. 262, а). Угол наклона со винтовой канавки этих метчиков составляет 8 - 15°. Для нарезания глухих отверстий наклон этих канавок.делают правый (рис. 262, б), чтобы стружка легко выходила вверх, для нарезания сквозных отверстий наклон делают левый (рис. 262, в), чтобы стружка выходила вниз.
Метчики диаметром до 22 мм обычно изготовляют с тремя, а диаметром от 22 до 52 мм - с четырьмя канавками. Специальные метчики на калибрующей части канавок не имеют.
Ручные метчики для метрической и дюймовой резьб стандартизованы и изготовляются комплектом из двух метчиков для резьбы с шагом до 3 мм включительно (для основной метрической резьбы диаметром от 1 до 52 мм и для дюймовой резьбы диаметром от 1/4 до 1") и комплектом из трех метчиков для резьбы с шагом свыше 3 мм (для метрической резьбы от 30 до 52 мм и для дюймовой резьбы диаметром от 11/8 до 2").
В комплект, состоящий из трех метчиков, входят черновой, средний и чистовой метчики (рис. 263, I, II, III). Все метчики комплекта имеют разный диаметр.
Первый (черновой) метчик нарезает черновую резьбу, снимая при этом до 60% металла (стружки); второй (средний) метчик нарезает уже более точную резьбу, снимая до 30% металла; третий (чистовой) метчик снимает еще до 10% металла, имеет полный профиль резьбы и используется для окончательного, точного нарезания резьбы и ее калибровки. Чтобы определить, какой метчик является черновым, какой средним, а какой чистовым, на хвостовой части делают соответственно одну, две или три круговые риски (кольца) или же ставят соответстствующий номер. На хвостовой части проставляют размер резьбы, для нарезания которой этот метчик предназначен.
Комплект ручных метчиков из двух штук изготовляют путем удлинения заборного конуса и некоторого увеличения диаметра первого метчика.
По конструкции режущей части метчики бывают цилиндрические и конические.
При цилиндрической конструкции метчиков все три инструмента комплекта имеют соответствующие диаметры. У чистового метчика полный профиль резьбы, диаметр среднего метчика меньше нормального на 0,6 глубины нарезки, а диаметр чернового метчика меньше диаметра резьбы на полную глубину нарезки. У чернового метчика длина заборной части равна 4 - 7 ниткам, у среднего - 3 - 3,5 и у чистового - 1,5 - 2 ниткам.
Угол наклона заборной части у чернового метчика равен 3°, у среднего 7°, у чистового 12° (рис. 263).
При конической конструкции метчиков все три инструмента комплекта имеют одинаковый диаметр и полный профиль резьбы с различной длиной заборных частей. Резьба в пределах заборной части делается конической и дополнительно срезается по вершинам зубьев на конус.
В конических метчиках заборная часть равна: у чернового метчика - всей длине рабочей части, у среднего - половине этой длины, у чистового - двум ниткам.
Конические метчики применяют обычно для нарезания сквозных отверстий. Глухие отверстия нарезаются цилиндрическими метчиками.
Метчики выпускают со шлифованным и не шлифованным профилем зубьев. Шлифованные создают резьбу более точную с более чистой поверхностью.
По точности нарезаемой резьбы метчики делят на 4 группы: С, Д, Е и Н. Метчики группы С самые точные, группы Е и Н - менее точные с не шлифованным профилем зубьев. Метчики С и Д шлифованные, ими нарезают высококлассные резьбы, Е и Н - для резьб 9 квалитета.
Машинно-ручные метчики применяют для нарезания метрической, дюймовой и трубной цилиндрической и конической резьб.
Машинно-ручные метчики служат для нарезания резьбы в сквозных и глухих отверстиях всех размеров машинным способом и вручную с шагом до 3 мм включительно. Метчики этого типа изготовляют двух видов: одинарные для сквозных и глухих отверстий и комплектные (2 шт.): черновой и чистовой.
У машинных и машинно-ручных метчиков на хвостовике делают канавки для зажима в быстросменных патронах.
Машинные метчики применяют для нарезания на станках сквозных и глухих отверстий. Они бывают цилиндрические (рис. 264, а) и конические (рис. 264, 6).
Гаечные метчики (рис. 264, в) служат для нарезания метрической резьбы в гайках за один проход вручную или на сверлильных и резьбонарезных станках. Они выполняются однокомплектными, имеют длинную режущую часть (12 витков). Хвостовик у них также длинный, что дает возможность нанизывать на него гайки при нарезании.
Изготовляют также гаечные метчики с изогнутым хвостовиком (рис. 264, г), закрепляемые в специальных патронах на гайконарезных автоматах. Они дают возможность гайкам автоматически сбрасываться по мере нарезания.
Плашечные метчики (рис. 264, д) отличаются от гаечных наличием большого заборного конуса и предназначаются для предварительного нарезания резьбы в плашках за один проход.
Маточные метчики (рис. 264, е) применяют для зачистки резьбы в плашках после нарезания плашечным метчиком, а также для зачистки резьбы в плашках, находящихся в работе. В маточных метчиках канавки делают с правой спиралью.
Специальные метчики составляют большую группу, в которую входят не нормализованные конструкции метчиков: бесканавочные, комбинированные, метчик-сверло с винтовыми канавками, метчик-протяжка.
Метчики бесканавочные (рис. 265, а) применяют для нарезания сквозных резьб диаметром до 10 - 12 мм.
Длина заборной части метчика такая же, как и у обычных машинных. Длина канавки (с выходом) на 3 - 5 ниток больше длины заборной части. Бесканавочные метчики гораздо прочнее обычных. Благодаря длинной резьбовой части метчик можно перетачивать несколько раз. Высокая производительность труда при нарезании резьбы является главным достоинством бесканавочных метчиков. Для нарезания резьбы в глухих отверстиях эти метчики не пригодны.
Комбинированные метчики состоят из двух частей, разделенных шейкой (рис. 265, б).
Первая часть служит для предварительного нарезания резьбы, а вторая - для окончательного (чистового) нарезания резьбы. Комбинированный инструмент - метчик-сверло (рис. 265, в) позволяет совместить сверление и нарезание резьбы в одну операцию, что значительно повышает производительность. Применение сверла-метчика возможно при нарезании сквозных отверстий без принудительной подачи при условии, что метчик вступает в работу после выхода вершины сверла из отверстия. В противном случае сверло вынуждено работать с подачей, равной шагу нарезаемой резьбы.
Применяют и другие комбинированные инструменты: метчик-развертку, зенкер-развертку-метчик и др.
Замена нескольких инструментов одним комбинированным позволяет значительно сократить вспомогательное время, затрачиваемое на смену инструмента.
Метчики с винтовыми канавками (рис. 265, г) имеют угол наклона канавки 35°, что обеспечивает свободный выход стружки по спирали и исключает возможность срыва резьбы. Метчиком можно нарезать резьбу на высоких скоростях. Один метчик с винтовой канавкой равноценен комплекту обычных метчиков.
Применение этих метчиков для обработки деталей из чугуна, латуни, нержавеющей,стали и других Материалов позволило повысить производительность труда в три раза по сравнению с применением обыкновенных. Метчики изготовляют из инструментальной стали У8, У12 и Р18.
Воротки. Метчики при нарезании резьбы вручную вращают при помощи воротков, устанавливаемых на квадраты хвостовиков.
Нерегулируемые воротки могут иметь одно или три отверстия (рис. 266, а) и регулируемое отверстие (рис. 266, б). Кроме этих, применяют воротки торцовые (рис. 267, а) для вращения при нарезании резьбы в труднодоступных местах.
Тарированные воротки (рис. 267, б) применяют для нарезания резьбы в глубоких и глухих отверстиях. Они состоят из корпуса 7, втулки 2 и пружины 3. Корпус и втулка имеют сцепляющиеся косые кулачки, которые при превышении усилия, передаваемого рукой работающего, выходят из зацепления, в результате чего втулка с метчиком не будет вращаться и тем самым предохранит его от поломки.
В слесарно-сборочных работах, пожалуй, самое распространенное соединение – резьбовое, поэтому каждый слесарь должен не только уметь нарезать резьбу, но также знать, для какого вида соединений предназначен тот или иной ее вид.
Нарезанием называется образование резьбы путем снятия стружки (а также путем пластической деформации – накаткой) на наружных или внутренних поверхностях. Нарезание винтовой резьбы – одна из распространенных слесарных операций. Стержень с наружной резьбой называется болтом, а деталь с внутренней резьбой – гайкой.
Резьбы бывают однозаходные, образованные одной винтовой линией (ниткой), и многозаходные, образованные двумя или более нитками. По направлению винтовой линии резьбы подразделяют на правые и левые.
Шагом резьбы называют расстояние между двумя одноименными точками соседних профилей резьбы, измеренное параллельно оси резьбы.
Наружный диаметр – наибольшее расстояние между двумя крайними наружными точками, измеренное в направлении, перпендикулярном к оси резьбы.
Внутренний диаметр – наименьшее расстояние между крайними внутренними точками резьбы, измеренное в направлении, перпендикулярном к оси.
По форме профиля резьбы подразделяют на треугольные (универсальные); трапециевидные и прямоугольные, предназначенные для деталей, передающих движение (ходовые винты, винты суппортов станков и пр.); упорные, необходимые в механизмах, которые работают под большим односторонним давлением (например, в прессах); круглые – очень износостойкие независимо от условий эксплуатации, чаще всего используются при монтаже водопроводной арматуры (рис. 48).
Рис. 48. Виды резьбы: а – треугольная; б – трапециевидная; в – прямоугольная; г – упорная; д – круглая; е – правая; ж – левая.
Нарезание резьбы, как, впрочем, и практически любую слесарную операцию, можно осуществлять вручную или механическим способом. Наш дальнейший разговор будет затрагивать преимущественно ручной способ выполнения этой операции.
Нарезание внутренней резьбы предваряется сверлением отверстия и его зенкованием, и очень важно правильно выбрать сверло нужного диаметра. Его приближенно можно определить по формуле:
d св = D – P,
где d св – необходимый диаметр сверла, мм;
D – наружный диаметр резьбы, мм;
P – шаг нитей резьбы, мм.
Если диаметр сверла выбран неправильно, то не избежать дефектов: при диаметре отверстия больше требуемого резьба не будет иметь полного профиля; при меньшем размере отверстия будет затруднен вход в него метчика, что приведет либо к срыву резьбы, либо к заклиниванию и поломке метчика.
Алгоритм нарезания внутренней резьбы такой:
– разметить заготовку и либо установить ее на верстаке, либо закрепить в тисках;
– просверлить отверстие (сквозное или на нужную глубину) и зенковать его приблизительно на 1 мм зенковкой 90 или 120°;
– очистить отверстие от стружки;
– подобрать черновой метчик нужного диаметра (см. рис. 8, а, б), с нужным шагом и видом резьбы, смазать его рабочую часть маслом и установить его заборной частью в отверстие, проверить его положение относительно оси отверстия с помощью угольника, надеть на квадрат хвостовика вороток и медленно, без рывков вращать метчик по часовой стрелке до врезания его в металл заготовки на несколько ниток;
– дальнейшее вращение метчика должно быть таким: один-два оборота по часовой стрелке, затем 1/2 оборота против часовой стрелки (для дробления стружки). При этом по часовой стрелке метчик вращают с нажимом вниз, а против – свободно;
– нарезание резьбы производить до полного входа рабочей части метчика в отверстие;
– вывернуть черновой метчик из отверстия и продолжить нарезание резьбы средним, а затем чистовым метчиком (чистовой метчик вворачивать в отверстие нужно без воротка. Вороток надевается на его хвостовик уже тогда, когда метчик правильно пройдет по резьбе).
Порядок нарезания резьбы в глухих отверстиях имеет некоторые особенности: во-первых, глубину отверстия под глухую резьбу нужно сверлить на 5–6 ниток резьбы больше, чем это предусмотрено по чертежу; во-вторых, после серии двух-трех рабочих и обратных оборотов метчик следует выворачивать из отверстия и очищать полость отверстия от стружки.
Качество нарезанной резьбы проверяется визуально: чтобы не было задиров, сорванных ниток, а точность резьбы можно проверить с помощью резьбовых калибров-пробок для сквозных отверстий и контрольного болта для глухих.
Главной причиной брака деталей при нарезании внутренней резьбы является поломка метчика в результате неправильного его подбора или несоблюдения техники нарезания. При этом в отверстии остаются осколки метчика. Извлечь их можно несколькими способами.
Во-первых, если осталась выступающая часть метчика, то ее можно захватить плоскогубцами или ручными тисочками и вывернуть из отверстия.
Во-вторых, если выступающая часть отсутствует, то в канавки можно вставить трехштырьковую вилку и, вращая ее против часовой стрелки, выкрутить метчик.
И в первом, и во втором случае, прежде чем приступить к извлечению осколков метчика, в отверстие по канавкам следует залить керосин.
В-третьих, если метчик сделан из углеродистой стали, то деталь (вместе с осколками) нужно нагреть докрасна, медленно охладить, высверлить в обломке отверстие, в которое вкрутить специальный конусообразный метчик с левой резьбой, и осторожно выкрутить осколки сломанного метчика.
В-четвертых, если нагреть деталь не представляется возможным (например, деталь слишком большая), то к сломанному метчику можно приварить электрод или отломанный хвостовик и выкрутить осколки.
В-пятых, имеется химический способ удаления осколков. Если деталь, в которой нарезалась резьба, сделана из алюминиевого сплава, то осколки можно вытравить раствором азотной кислоты: в отверстие через канавки метчика заливают кислоту и опускают туда кусочек железной проволоки (железо в данном случае играет роль катализатора). Через 8–10 минут отработанную кислоту удаляют пипеткой, заливают новую порцию и так до полного разрушения металла метчика, после этого отверстие промывают. Процесс этот довольно длительный, занимает несколько часов, но в этом случае деталь не получает дефектов, и после извлечения осколков она пригодна для дальнейшего использования.
При нарезании наружной резьбы важно выбрать диаметр стержня, на котором и будет производиться нарезание. При неправильном подборе здесь так же, как и в случае с внутренней резьбой, возможны дефекты: диаметр стержня меньше требуемого приводит к тому, что резьба получается неполного профиля; при нарезании резьбы на стержне с диаметром больше необходимого из-за большого давления на зубья плашки возможны либо срыв резьбы, либо поломка зубьев плашки. Чтобы не ошибиться в подборе диаметра стержня, нужно знать простое правило: его диаметр должен быть на 0,1 мм меньше наружного диаметра резьбы.
Порядок нарезания наружной резьбы следующий:
– выбрать заготовку нужного диаметра, закрепить ее в тисках и на конце заготовки, предназначенном для нарезания резьбы, снять фаску шириной 2–3 мм;
– плашку (круглую или раздвижную) закрепить в воротке-плашкодержателе упорными винтами таким образом, чтобы маркировка на плашке находилась на наружной стороне (см. рис. 8, в, г, д, е, ж);
– конец стержня (заготовки) смазать машинным маслом и строго под углом 90° наложить на него плашку (маркировка на плашке должна оказаться снизу);
– с усилием прижимая плашку к заготовке, вращать рукоятку плашкодержателя по часовой стрелке до прорезания резьбы на нужную длину. Вращательные движения осуществлять в таком порядке: один-два оборота – по часовой стрелке, 1/2 оборота – против;
– после нарезания резьбы на нужное расстояние плашку снять с заготовки обратными вращательными движениями.
При нарезании резьбы на трубах, предназначенных для прокладки трубопроводов, порядок вращательных движений плашкодержателя имеет одну особенность. В начале резьбы, как обычно, один-два оборота вперед (по часовой стрелке) и 1/2 оборота назад (против часовой стрелки), а при прорезании последних нескольких ниток обратное вращение производить не следует. Нарезанная таким образом резьба имеет так называемый сбег, то есть последние нитки резьбы прорезаются на меньшую глубину, что способствует лучшему запиранию трубопровода.
Чтобы нарезать резьбу определенной, фиксированной длины, можно действовать двумя способами. Или периодически производить замеры нарезанной резьбы измерительными инструментами, или использовать плашкодержатель с направляющим фланцем и втулкой: плашкодержатель надеть на заготовку до упора плашки, втулку выкрутить на требуемую длину резьбы и закрепить; при вращательных движениях плашкодержателя фланец будет навинчиваться на втулку, увлекая за собой плашку.
Если необходимо нарезать особо точную наружную резьбу на цилиндрической заготовке диаметром от 4 до 42 мм и с шагом от 0,7 до 2 мм, то вместо обычных можно использовать резьбонакатные плашки (рис. 49).
Рис. 49. Резьбонакатная плашка: 1 – корпус; 2 – накатные ролики с резьбой.
Помимо того, что такие плашки дают более чистую резьбу, она получается к тому же и более прочной (волокна металла при такой операции не срезаются, а подвергаются пластической деформации и как бы спрессовываются).
Качество нарезанной наружной резьбы проверяют внешним осмотром на предмет обнаружения сорванных ниток или задиров. Для проверки точности резьбы используют контрольную гайку: она должна навинчиваться без усилий, но не иметь люфта (качания).
Из книги: Коршевер Н. Г. Работы по металлу
Слесарное дело: Практическое пособие для слесаря Костенко Евгений Максимович
2.11. Нарезание резьб и резьбонарезной инструмент
Нарезание резьбы – это образование винтовой поверхности на наружной или внутренней цилиндрической или конической поверхностях детали.
Нарезание винтовой поверхности на болтах, валиках и других наружных поверхностях деталей можно выполнять вручную или машинным способом. К ручным инструментам относятся: круглые разрезные и неразрезные плашки, а также четырех– и шестигранные пластинчатые плашки, клуппы для нарезания резьбы на трубах. Для крепления плашек используются плашкодержатели и клуппы. Круглая плашка используется также для машинного нарезания резьбы.
Нарезание наружной резьбы машинным способом может производиться на токарных станках резьбовыми резцами, гребенками, резьбонарезными головками с радиальными, тангенциальными и круглыми гребенками, вихревыми головками, а также на сверлильных станках резьбонарезными головками, на фрезерных станках резьбонарезными фрезами и на резьбошлифовальных станках однониточными и много-ниточными кругами.
Получение наружной резьбовой поверхности может быть обеспечено ее накатыванием плоскими плашками, круглыми роликами на резьбонакатных станках. Применение резьбонакатных головок с осевой подачей позволяет накатывать наружные резьбы на сверлильном и токарном оборудовании.
Нарезание резьбы в отверстиях выполняют метчиками вручную и машинным способом. Различают цилиндрические и конические метчики. Ручные метчики бывают одинарные, двухкомплектные и трех-комплектные. Обычно используют комплект, состоящий из трех метчиков: чернового, обозначенного одной черточкой или цифрой 1; среднего, обозначенного двумя черточками или цифрой 2; и чистового, обозначенного тремя черточками или цифрой 3 (табл. 12, рис. 27).
Таблица 12
Область применения ручных метчиков
Рис. 27. Метчики ручные слесарные:
а – черновой; б – средний; в – чистовой
Имеются специальные метчики: для плашек (плашечные метчики с длинной режущей частью), для гаек, для труб, для легких сплавов, а также с конической рабочей частью. Метчиками можно нарезать резьбу в сквозных и глухих отверстиях или калибровать маточными метчиками ранее нарезанную резьбу.
На хвостовик ручного метчика, заканчивающийся квадратной головкой, надевается вороток с постоянным или регулируемым квадратным отверстием.
В ряде случаев применяются комбинированные метчики, которыми можно производить сверление и нарезание резьбы.
Машинные метчики применяются для нарезания внутренней резьбы на сверлильных и токарных станках всех типов. Ими можно нарезать резьбы за один или несколько проходов. За один проход нарезают резьбу с шагом до 3 мм, а за 2–3 прохода – резьбы с более крупным шагом, особо длинные резьбы, а также гладкие резьбы в труднообрабатываемых материалах независимо от шага.
Для нарезания резьбы в гайках на станках применяются гаечные метчики. Они работают без реверсирования и при нарезании гайки нанизываются на хвостовик. Различают гаечные метчики с прямым и изогнутым хвостовиком.
Для нарезания внутренней резьбы большого диаметра применяются резьбонарезные головки с регулируемыми гребенками или сходящимися плашками.
Элементы метчика: рабочая часть, состоящая из режущей и калибрующей частей, и хвостовик. На рабочей части нанесены спиральная нарезка и продольные канавки для удаления стружки. Режущие кромки получаются на пересечении спиральной нарезки и продольных канавок для удаления стружки. Хвостовая часть заканчивается квадратной головкой для установки в патрон. Метчики изготавливают из углеродистой инструментальной стали У12 и У12А, быстрорежущей стали Р12 и Р18, легированной стали Х06, ХВ, ИХ.
Винтовая поверхность – это поверхность, описываемая кривой-образующей, равномерно вращающейся вокруг оси и одновременно совершающей равномерное поступательное движение вдоль этой оси. Применительно к резьбовой поверхности образующей является треугольник (для метрических и дюймовых резьб), трапеция (для трапецеидальных резьб) и прямоугольник (для прямоугольных резьб, например, в ходовых винтах домкратов).
Профиль резьбы – это контур, полученный путем рассечения винтовой поверхности плоскостью, проходящей через ось винта. Профиль резьбы состоит из выступов и впадин витков. Ось вала является осью винтовой поверхности. Параметрами резьбы являются наружный диаметр d , внутренний диаметр d 1 , средний диаметр d 2 , шаг Р , угол профиля резьбы d. Профиль резьбы делится на две части: выступы и впадины. Резьбы могут быть однозаходные и многозаходные.
Под шагом резьбы следует понимать поступательное перемещение средней точки образующей профиля, соответствующее одному ее полному обороту относительно оси резьбы.
Шаг резьбы определяется расстоянием между осями двух идентичных точек следующих один за другим одноименных витков или расстоянием, на которое перемещается гайка по винту при выполнении одного полного оборота для однозаходной резьбы (табл. 13, 14).
Таблица 13
Размеры обычной метрической резьбы, мм
Таблица 14
Дюймовые резьбы
Винтовую поверхность многозаходной резьбы можно рассматривать как несколько винтовых канавок, имеющих один номинальный диаметр (следовательно, и один номинальный шаг, который в много-заходной резьбе называется ходом t ) и образованных на одной гладкой цилиндрической поверхности с равномерно расположенными по окружности заходами. Таким образом, ход резьбы t – это расстояние между ближайшими одноименными боковыми сторонами профиля, принадлежащими одной и той же винтовой поверхности, в направлении, параллельном оси резьбы.
Ход резьбы – это относительное осевое перемещение винта или гайки за один оборот. Если резьба однозаходная, то ход резьбы t равен шагу резьбы Р . Если резьба многозаходная, то ход резьбы t равен произведению шага Р на число заходов n :
t = Pn .
Резьбы бывают однозаходные и многозаходные, а также правые и левые. Резьба многозаходная, если на один ход нарезки попадает два или более профиля резьбы.
В зависимости от конфигурации резьбы бывают метрические (нормальные и мелкие), дюймовые, трубные, трапецеидальные, симметричные и несимметричные, закругленные, прямоугольные. Они могут быть цилиндрические и конические.
Угол профиля метрических резьб – 60°, дюймовых цилиндрических – 55°, дюймовых конических – 60°, трубной цилиндрической и конической – 55°, трапецеидальной – 30°.
Обозначение резьб дано в табл. 15.
Таблица 15
Обозначение резьбы
В зависимости от профиля резьбы делятся на треугольные, трапецеидальные симметричные и несимметричные, прямоугольные и закругленные.
Резьба М4 имеет шаг 0,7 мм; М6 – 1 мм; М8 – 1,25 мм; М10 – 1,5 мм; М12 – 1,75 мм; М14 – 2 мм; М16 – 2 мм; М18 – 2,5 мм; М20 – 2,5 мм; М22 – 2,5 мм; М24 – 3 мм; М27 – 3 мм; М30 – 3,5 мм.
Раньше чаще применялись дюймовые резьбы, сейчас – метрические, реже – дюймовые.
В метрических резьбах различают 3 класса точности: точный (обозначение полей для наружных резьб 4п, для внутренних – 4Н5Н), средний (обозначение полей допусков для наружных резьб 6h, 6g, 6е и 6d, для внутренних – 5Н6Н, 6Н, 6G), грубый (обозначение полей допусков для наружных резьб 8h, 8g, для внутренних–7Н, 7G).
Для трапецеидальных резьб имеются два класса точности: средний (обозначение поля допуска длинной наружной резьбы 7п, 7е, и 8е, внутренней 7Н и 8Н); грубый (обозначение поля допуска длинной наружной резьбы 8е, 8с, 9с, внутренней 8Н и 9Н).
В резьбе различают номинальный диаметр резьбы, который чаще всего является наружным диаметром винтовой поверхности d, внутренний диаметр d1 , средний диаметр d 2 винта и внутренний диаметр отверстия гайки D 1 , диаметр резьбы гайки D, средний диаметр резьбы гайки D 2 чаще всего равный d 2 (рис. 28).
Рис. 28. Разрез и профиль резьбы:
а – винта; б – гайки
Средний диаметр винта определяется по формуле:
d 2 = (d + d 1)/2.
d о = d – 1,1P ,
диаметр стержня d c под треугольную резьбу – по приближенной формуле:
d c = d – 0,1Р.
Диаметры отверстий и стержней под резьбу даны в табл. 16 и 17.
Таблица 16
Диаметры отверстий под нарезание треугольных резьб
Таблица 17
Диаметры стержней под нарезание треугольных резьб
Перед нарезанием резьбы пруток должен быть очищен от ржавчины; на его торцевой поверхности должна быть снята заходная фаска.При нарезании резьбы в деталях из углеродистых и легированных конструкционных сталей применяют следующие СОЖ: для метчиков – сульфофрезол или 5 %-ный раствор эмульсии Э-2 или ЭТ-2, для плашек, гребенок, резьбонарезных головок – сульфофрезол, масло «Индустриальное 20».
Для нержавеющих и труднообрабатываемых сталей применяется сульсрофрезол, олеиновая кислота или жидкость следующего состава: сульфофрезол – 60 %, керосин – 25 %, олеиновая кислота – 15 %.
Для серого чугуна при нарезании метчиками применяется керосин или масло «Индустриальное 200».
Для алюминия и его сплавов применяется 5 %-ный раствор эмульсии Э-2, ЭТ-2 или жидкость следующего состава: масло «Индустриальное 20» – 50 %, керосин – 50 %.
Для меди и ее сплавов применяется 5 %-ный раствор эмульсии Э-2, ЭТ-2 или масло «Индустриальное 20».
Смазка уменьшает трение, охлаждает инструмент, удлиняет срок службы инструмента и облегчает отвод стружки.
Основные причины брака при нарезании резьбы следующие: несоответствие диаметров отверстий или стержней нарезаемой резьбе, повреждение инструмента, нарезание резьбы без применения смазки, тупой инструмент, плохое закрепление или плохая установка инструмента, а также недостаток профессиональных навыков (табл. 18).
Таблица 18
Дефекты при нарезании резьбы
При нарезании резьбы существует опасность ранения рук острой кромкой детали или инструмента. Не следует пальцами очищать ручные инструменты от стружки; категорически запрещается очищать пальцами рук инструменты, находящиеся в движении на станках.
Из книги Уроки искусного резчика. Вырезаем из дерева фигурки людей и животных, посуду, статуэтки автора Ильяев Михаил Давыдович Из книги Практичные самоделки для дачи своими руками автора Коллектив авторов Из книги Столярное дело автора Кулебакин Георгий Иванович Из книги Резьба по дереву [Техники, приемы, изделия] автора Подольский Юрий Федорович Из книги Справочник мастера столярно-плотничных работ автора Серикова Галина Алексеевна Из книги Руководство слесаря по замкам автора Филипс Билл Из книги автораИнструмент Общие сведения. Инструмент столяра - предмет его неустанной заботы и гордости. По набору инструмента, по его состоянию и внешнему виду можно судить и о мастере.Наверное нет нужды доказывать, что плохим инструментом нельзя прилично сделать работу даже и при
Из книги автора Из книги автора Из книги автора Из книги автораНарезание ключа Перед изготовлением ключа с помощью KD80 следует убедиться, что станок поставлен с набором компонентов именно той фирмы, для которой вы собираетесь нарезать ключи. Так, при изготовлении ключей GM переключатель установки глубины, направляющая, а также блок
Из книги автораНарезание ключей Ford с пятью вырезами В автомобилях Ford, выпущенных в период с 1965 по 1984 год, установлены пиновые цилиндровые замки, которые имеют пять механизмов секретности и пять вырезов. Обозначения ключей перечислены в кодовых таблицах под номерами от FA000 до FA1863
Из книги автораНарезание ключей Ford с десятью вырезами В ключах для некоторых моделей Ford выпуска 1985 и 1986 годов вырезы находятся с одной стороны лезвия. Заготовка, которая нужна для системы с десятью вырезами, несколько длиннее и шире, чем описанная ранее заготовка с пятью вырезами. Хотя
Из книги автораНарезание ключей Merkur Ключи для Merkur можно изготовить на станке KD80 с использованием компонентов FM. Это означает, что пластина для разметки позиций, блок направляющей ключа, фреза и переключатель регулировки глубины должны иметь маркировку FM. Но потребуются некоторые
Из книги автораНарезание ключей по коду Чтобы изготовить ключ для автомобиля General Motors с кодом 3V86 и комбинацией вырезов 133545, нужно выполнить следующие операции:1. Вставить заготовку ключа в левые тиски так, чтобы кончик заготовки дошел до упора в тисках.2. Установить ключ-шаблон № 14 в
Из книги автораНарезание ключей типа «two-track» Закрепить ключ-образец в левых тисках и заготовку в правых тисках, используя в качестве точки отсчета кончик ключа. Переместить дисковые зажимы так, чтобы освободить кончики ключей.Затянуть их на месте верхними фиксаторами с круглыми
Наружная резьба на винтах, болтах, шпильках и других заготовках нарезается плашками, а также резьбовыми резцами; участок заготовки, на котором необходимо нарезать резьбу, предварительно обтачивается. Диаметр обработанной поверхности должен быть несколько меньше номинального диаметра резьбы. Для образования захода резьбы на обрабатываемой поверхности снимается фаска, соответствующая высоте профиля резьбы.
Плашка при обработке устанавливается в специальный плашкодержатель (патрон), который закрепляется я пиноли задней бабки.
Нарезание резьбы
При нарезании внутренних резьб метчиками следует использовать машинные метчики, что позволяет нарезать резьбу за один проход. При обработке метчик устанавливается непосредственно в пиноли задней бабки или с помощью приспособлений (сверлильный патрон, переходные втулка). Обработка резьбовых поверхностей (наружных и внутренних) резцами выполняется токарями-профессионалами.
При выполнении работ на токарном станке следует соблюдать перечисленные ниже правила.
До начала работ необходимо:
Включить вводный автоматический выключатель,
Проверить заземление станка;
Установить необходимую для обработки частоту вращения шпинделя рукоятками 12 и 14 (см. рис. 6Л);
Установить необходимую для обработки подачу рукоятками 11 и 13 (см. рис. 6.1);
Установить обрабатываемую заготовку в трехкулачковом патроне и отрегулировать ее на отсутствие биения; в случае необходимости поджать торец заготовки задним центром (задняя бабка при этом должна находиться максимально близко к заготовке и быть закреплена на станине станка). Закрепить пиноль задней бабки рукояткой;
Установить резец в резцедержателе при помощи пластин так, чтобы его вершина находилась на линии центров, а вылет головки резца из корпуса резцедержателя был минимальным, и закрепить его крепежными винтами;
Закрепить заднюю бабку рукояткой в крайнем правом положении, если в нее не устанавливается задний центр или режущий инструмент;
Включить лампу освещения рабочей зоны;